第九章 電力拖動系統(tǒng)中電動機的選擇

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1、第九章電力拖動系統(tǒng)中電動機的選擇9.1電動機選擇的原則9.2電動機的發(fā)熱與冷卻過程9.3長時運行方式下電動機容量的選擇9.4短時運行方式下電動機容量的選擇9.5重復短時運行方式下電動機容量的選擇9.6電動機容量選擇的工程方法小結9.1電動機選擇的原則9.1.1電動機選擇的必要性生產(chǎn)機械對電動機的最基本要求是在可靠的、經(jīng)濟的基礎上保證生產(chǎn)機械的生產(chǎn)效率。為了滿足這一要求，首先電動機的功率應符合要求。由于機器的性能和工作狀態(tài)是多種多樣的，所以拖動電動機額定功率的計算越來越復雜。電動機額定功率不足時，不可避免地產(chǎn)生電動機過熱，以致?lián)p

2、壞電動機；或者在保持電動機不過熱的情況下，降低了機器的生產(chǎn)效率。電動機額定功率取的過大也是不合理的，這時不僅電動機體積大，占地面積大，價格貴，而且由于欠載運行力能指標——效率、功率因數(shù)等也差，給供電電網(wǎng)運行也造成附加困難。下一頁返回9.1電動機選擇的原則另外，電動機長時間運行所能承擔的恒定負載(即額定功率)是受它本身發(fā)熱的限制。我們知道，電動機在工作的同時有銅損、鐵損和機械損耗產(chǎn)生，這些損耗變成為熱能，而最終要散失在周圍空氣中。但是，由電機損耗所產(chǎn)生的熱量在起初階段大部分是使電機溫度升高，而少部分散失到周圍空氣中去；然后隨著電

3、機溫度升高，熱量分配發(fā)生變化，小部分使電機溫度升高，大部分散失到周圍空氣中去；最后在恒定負載情況下，電動機的溫度達到了穩(wěn)定值。上一頁下一頁返回9.1電動機選擇的原則為了保證電動機的正常工作，電動機的各部分溫度都不能超過一定限度。例如，繞組絕緣、軸承、換向器等都有一定的溫度限制，而在一般情況下最主要的是絕緣。溫度過高，電機的絕緣壽命就要縮短。根據(jù)對A級絕緣材料試驗的結果表明，溫度每提高8℃～10℃絕緣的壽命就要降低一半。例如，A級絕緣材料由95℃的恒定溫度提高到105℃時，它的工作壽命將由16年降到8年。上一頁下一頁返回9.1電

4、動機選擇的原則在一般情況下，拖動電動機的負載是變化的，而且有時具有較大的沖擊。這種沖擊負載對電機的發(fā)熱可能影響不大，但是電動機瞬時過載能力是有限的，所以在確定電動機功率的同時，要考慮拖動電動機所能承受的瞬時過載能力。除了根據(jù)機器要求選擇電動機容量外，還要根據(jù)工作環(huán)境選擇電動機的冷卻方法和防護型式.綜合以上分析，對電動機的選擇是受多種因素制約的，根據(jù)電力拖動系統(tǒng)的要求，可按以下原則選擇電動機。上一頁下一頁返回9.1電動機選擇的原則9.1.2電動機選擇的原則9.1.2.1電動機種類的選擇原則為生產(chǎn)機械選擇電動機的種類，首先應該滿足

5、生產(chǎn)機械對電動機起動、調(diào)速性能和制動的要求，在此前提下考慮經(jīng)濟性。交流電動機比直流電動機結構簡單、運行可靠、維護方便、價格便宜。在這些方面，鼠籠式異步電動機就更為優(yōu)越。所以，在滿足工藝要求的前提下，應盡量選用交流電動機。但是，從我國目前情況看，在對調(diào)速性能要求高，且要求快速，平滑起、制動時，還要選用直流電動機。例如高精度數(shù)控機床、龍門刨床，可逆軋鋼機、連軋機、造紙機等，一般是選用的他勵直流電動機。上一頁下一頁返回9.1電動機選擇的原則9.1.2.2電動機型式的選擇原則按安裝方式分，電動機有立式和臥式兩種。一般情況下用臥式，特殊

6、情況下用立式。立式價格較貴。按軸伸個數(shù)分，電動機有單軸伸與雙軸伸兩種。多數(shù)情況下用單軸伸，特殊情況下用雙軸伸。如要組成轉(zhuǎn)速閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，就要用雙軸伸。上一頁下一頁返回9.1電動機選擇的原則按防護方式分，電動機有開啟式、防護式，封閉式和防爆式四種。開啟式電動機，在定子兩側與端蓋上均有很大的通風口，散熱好，價格便宜，但容易進灰塵、水滴，鐵屑等雜物。只能在清潔、干燥的環(huán)境中使用。防護式電動機，在機座下面有通風口，散熱好，能防止水滴、鐵屑等從上方落入電機，但潮氣及灰塵仍可進入口一般較清潔、干燥的環(huán)境都可采用防護式電動機。封閉式電動機，

7、機座和端蓋上均無通風孔，電動機散熱不好。其中自冷式和他冷式(強迫通風)兩種可以在灰塵多、潮濕、有腐蝕性氣體、易受風雨，扇引起火災等較惡劣的環(huán)境中使用。密封式的可以浸在液體中使用，如潛水泵尊防爆式電動機適用予有易燃、易爆氣體的場合，如礦井、油庫、煤氣站等。上一頁下一頁返回9.1電動機選擇的原則9.1.2.3電動機電壓等級的選擇原則電動機電壓等級要與供電電壓一致。一般中、小容量交流電動機的額定電壓為380V大容量交流電動機為3000V，6000V。直流電動機額定電壓一般為11OV，220V、440V和660V等。上一頁下一頁返回9

8、.1電動機選擇的原則9.1.2.4電動機額定轉(zhuǎn)速的選擇原則額定功率相同的電動機，額定轉(zhuǎn)速越高，電動機的體積、重量越小，成本越低，一般來講電動機的GD2也越小。但是，由于生產(chǎn)．機械要求的速度一定，電動機轉(zhuǎn)速越高，傳動機構的傳速比越大，使傳動機構復雜，成本高。因此，必須綜合考慮電